3576901610

Dla procesu topnienia nieodwracalny sygnał o charakterze endotermicznym jest typowy dla całkowicie stopionego polimeru. W niektórych przypadkach idealnych kryształów, których topnienie następuje w pobliżu równowagowego punktu topnienia, rekrystalizacja nie następuje dość szybko z powodu małego stopnia przechłodzenia. Powolna rekrystalizacja prowadzi do wysokiego udziału nieodwracalnego topnienia przy typowej szybkości ogrzewania (2 K/min).

Odwracalny endotermiczny sygnał jest wynikiem częściowego topnienia lameli. Są one zdolne do szybkiej rekrystalizacji po stopieniu, ponieważ rolę nukleantów w rekrystalizacji stopionych łańcuchów pełnią istniejące w układzie kryształy o wyższej temperaturze topnienia. Rekrystalizacja występuje także wówczas, gdy program temperaturowy w danej chwili nie wymusza chłodzenia, ponieważ ciepło rekrystalizacji jest odbierane przez obecne w układzie kryształy.

Krystalizację opisuje egzotermiczny sygnał nieodwracalny, dzięki czemu można oddzielić ją od przejścia szklistego, odwracalnego topnienia i innych zjawisk zależnych od pojemności cieplnej. Jednak gdy egzotermiczne i endotermiczne zjawiska nieodwracalne przebiegają równocześnie, wówczas interpretacja jest znacznie utrudniona, ponieważ należy brać pod uwagę również rozmiary zachodzących w układzie zjawisk. Dowodzi to, że interpretacja wyników badań zjawisk topnienia i krystalizacji polimerów przy użyciu metody MT-DSC jest złożona, szczególnie dla polimerów wykazujących tendencję do rekrystalizacji w warunkach pomiaru.

Na rys. 17 przedstawiono przebieg krzywych MT-DSC, ukazujących proces topnienia polioksymetylenu (POM)

Rys. 17. Krzywe MT-DSC procesu topnienia POM: 1 - krzywa podstawowa, 2 - krzywa odwracalnego strumienia ciepła, 3 - krzywa nieodwracalnego strumienia ciepła

Przebieg sygnału nieodwracalnego potwierdza występowanie procesu rekrystalizacji w postaci silnego efektu egzotermicznego, rozpoczynającego się w temperaturze około 145°C. W temperaturze około 170-180°C występuje natomiast na krzywej nieodwracalnego topnienia POM znacznie mniejszy pik, będący efektem całkowitego topnienia pierwotnych kryształów obecnych w układzie.

19